CN113804067B - 一种通用性火工药剂装压工装 - Google Patents

Abstract

一种通用性火工药剂装压工装，属于机械技术领域。本发明包括冲头、模盖、中模、上底座、下底座、底杆；下底座位于上底座内腔中，且通过螺纹上底座内壁配合；下底座中心设有凹腔，底面设有内六角孔和螺钉孔，内六角孔和内六角扳手配合，用于调节下底座的高度；上底座顶部设有通孔；中模位于上底座上方，其内设有通孔；底杆小径端穿过上底座和中模的通孔，大径端顶抵在下底座凹腔内的台阶面上；模盖位于中模上方，其内设有通孔；冲头小径端穿过模盖的通孔，产品位于冲头小径端和底杆小径端之间。

Description

一种通用性火工药剂装压工装

技术领域

本发明涉及一种通用性火工药剂装压工装，属于机械技术领域。

背景技术

火工药剂作为火工品的原始含能材料，其装填质量是火工品实现其预定功能的重要保障。目前，我国航天火工品药剂装填过程主要通过人工使用专用装压工装进行，专用装压工装构成见图1，主要由冲头、模盖、中模、底座构成，使用方法为人工将中模套在底座上，将产品零件装入中模孔后，装上模盖，倒入一份火工药剂，装上冲头，在气动压力机上以设置好的压力压实。目前每种火工品药剂装填过程均需要使用专用工装，不同产品使用的工装不通用，增加了工装的制造和管理成本。

同时，随着近年来各型号任务不断增加，对航天火工品的需求也日益增长，再加上部分火工药剂感度较高，造成操作者的劳动强度以及安全风险不断加强。

因此，传统的“手工+专用工装”的方式已不满足航天火工品药剂装压过程的发展需要，需要设计一种通用性强、装配简单并配合自动设备使用的航天火工品药剂装压工装来实现火工药剂装压过程安全、可靠、高效。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种通用性火工药剂装压工装，通用性强、使用简单、可靠性高。

本发明的技术解决方案是：一种通用性火工药剂装压工装，包括冲头、模盖、中模、上底座、下底座、底杆；

下底座位于上底座内腔中，且通过螺纹上底座内壁配合；下底座中心设有凹腔，底面设有内六角孔和螺钉孔，内六角孔和内六角扳手配合，用于调节下底座的高度；

上底座顶部设有通孔；

中模位于上底座上方，其内设有通孔；

底杆小径端穿过上底座和中模的通孔，大径端顶抵在下底座凹腔内的台阶面上；

模盖位于中模上方，其内设有通孔；

冲头小径端穿过模盖的通孔，产品位于冲头小径端和底杆小径端之间。

进一步地，还包括弹簧；所述弹簧套在底杆小径端上，且位于上底座内腔中。

进一步地，弹簧长度与上底座内腔内螺纹长度相同，弹簧直径大于底杆小径端直径。

进一步地，还包括螺钉；所述螺钉用于实现上底座和下底座螺纹抱死，防止在工作时上底座和下底座螺纹发生相对运动。

进一步地，所述中模底部和上底座顶部设有配合的台阶面。

进一步地，所述模盖底部和中模顶部设有配合的台阶面。

进一步地，所述下底座外螺纹中部位置横向开槽，角度为150°，高度为1.5mm，与螺钉配合使用实现上下底座螺纹抱死。

进一步地，所述模盖设置了锥面，锥面角度为60°，用于扩大装药口空间，便于机械手臂装药；同时模盖的锥面与圆孔之间的过渡面采用圆滑处理，避免过多的药剂堆积在过渡面产生产品质量与安全问题。

进一步地，所述冲头的小径端直径按照产品内孔尺寸设计。

根据所述的一种通用性火工药剂装压工装的火工药剂装压方法，包括如下步骤：

将中模套在伸出上底座的底杆上，并与上底座台阶面配合到位后，装入待压药剂的产品，使其落在装入中模内的底杆上，通过内六角扳手调节下底座高度，进而控制底杆伸入中模的高度，使产品上端面与中模上端面平齐，将螺钉装入下底座螺钉孔到位后，实现上底座和下底座螺纹抱死，固定产品；

将底杆位置调整到位后，将模盖、冲头放入工装盛具中，工装盛具通过传送带在自动设备中运动，利用自动设备中的直线模组夹取模盖并装配到中模的台阶面上实现配合，机械手臂从模盖的锥孔面倒入一份药剂后，直线模组夹取冲头穿过模盖的内孔并压在产品的药面上实现配合与加压。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)相比于现有技术，本发明解决了相同直径不同高度火工品药剂装压过程使用工装的通用性问题，可实现10mm以内不同高度产品药剂装填工装的通用，节省了工装的制造成本和管理成本；

(2)本发明的螺纹抱死方式有效避免了生产过程中上下底座之间的螺纹松动进而造成产品的质量及安全风险，同时相比于其他类型的上下底座的抱死方式，本发明可实现10mm以内不同火工品高度的无级调节，下底座每转动1°，可实现底杆高度变化量为(螺距/360)mm，调节精度高；

(3)本发明与自动设备配合使用，顶升机构+底杆+弹簧的设计可实现产品自动下料，避免了人工直接操作火工药剂，有效降低了操作者的安全风险。

附图说明

图1为使用手工+专用工装压药过程示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为配合自动设备使用本发明产品取出过程示意图；

图4为本发明设计调整高度示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的一种通用性火工药剂装压工装做进一步详细的说明，具体实现方式可以包括(如图1～4所示)：冲头、模盖、中模、上底座、下底座、弹簧、底杆、螺钉；冲头、模盖、中模等外形与手工药剂装填工装保持一致，底座分为上下两个部分，其装配方式是先在底杆上穿入弹簧，将穿好弹簧的底杆装入下底座，用内六角扳手装入下底座内六角孔转动下底座，调整底杆的伸出高度到位后，在下底座螺钉孔中装入螺钉将上下底座螺纹抱死，使二者不发生相对移动。将冲头、模盖、分别放入到工装盛具中，工装盛具通过传送带在自动设备中运动，利用自动设备中的直线模组、机械手臂、伺服压机等器件完成零件上料、工装装配、药剂装填、药剂加压、工装拆卸等动作，完成药剂装填后，自动设备的顶升机构穿过下底座的内六角孔，顶升底杆，底杆上的弹簧被压缩，产品从中模中被顶出，由直线模组取走产品完成下料。

对于相同直径不同高度的产品来说，要实现工装通用，仅需要先拧松下底座上的螺钉，解除上下底座抱死状态，用内六角扳手调节底杆高度合适后，再装上并拧紧下底座上的螺钉使上下底座抱死，二者不发生相对移动。

在本申请实施例所提供的方案中，如图2所示，本发明工装构成包括冲头1、模盖2、产品3、中模4、上底座5、螺钉6、下底座7、底杆8、弹簧9；套上弹簧9的底杆8装入上底座5中，下底座7外螺纹开槽，开槽角度与高度同时考虑到螺纹强度与上底座5外螺纹抱死效果，确定开槽角度为150°，高度为1.5mm，将中模4套在上底座5伸出的底杆8上，用内六角扳手将上下底座装配好并调整底杆8伸出高度，使产品4上表面与中模4上表面平齐后，将下底座7上的螺钉6拧紧使上下底座抱死，将装配到位的底座与中模4及其他工装放入工装盛具中，工装盛具通过传送带在自动设备中运动，利用自动设备中的直线模组、机械手臂、伺服压机等器件完成零件上料、工装装配、药剂装填、药剂加压、工装拆卸等动作。

具体的，在一种可能实现的方式中，本发明包括冲头1、模盖2、中模4、上底座5、下底座7、底杆8、弹簧9；下底座7位于上底座5内腔中，且通过螺纹上底座5内壁配合；下底座7中心设有凹腔，底面设有内六角孔和螺钉孔，内六角孔和内六角扳手配合，用于调节下底座7的高度；上底座5顶部设有通孔；中模4位于上底座5上方，其内设有通孔；底杆8小径端穿过上底座5和中模4的通孔，大径端顶抵在下底座7凹腔内的台阶面上；模盖2位于中模4上方，其内设有通孔；冲头1小径端穿过模盖2的通孔，产品3位于冲头1小径端和底杆8小径端之间。弹簧9套在底杆8小径端上，且位于上底座5内腔中。

可选的，弹簧9长度与上底座5内腔内螺纹长度相同，弹簧9直径大于底杆8小径端直径。

进一步，还包括螺钉6；所述螺钉6用于实现上底座5和下底座7螺纹抱死，防止在工作时上底座5和下底座7螺纹发生相对运动。

可选的，所述中模4底部和上底座5顶部设有配合的台阶面。

可选的，所述模盖2底部和中模4顶部设有配合的台阶面。

可选的，所述下底座(7)外螺纹中部位置横向开槽，角度为150°，高度为1.5mm，与螺钉(6)配合使用实现上下底座螺纹抱死。

所述模盖2设置了锥面，锥面角度为60°，扩大了装药口空间，便于机械手臂装药，避免了机械手臂装药过程中因装药口空间不足造成药剂洒落的问题。同时模盖2的锥面与圆孔之间过渡面采用圆滑处理，避免过多的药剂堆积在过渡面产生产品质量与安全问题。

所述冲头1小径端直径按照产品3内孔尺寸设计，既避免了装入模盖2卡滞问题，也能保证冲头1小径端面能完全覆盖药面，保证装药质量。

如图3所示，下料过程主要由产品3、中模4、上底座5、螺钉6下底座7、底杆8、弹簧9、顶升机构10构成；当产品3需要下料时，自动设备的顶升机构10穿过下底座7的内六角孔向上运动，顶起底杆8，压缩弹簧9使产品从中模4中顶出，直线模组取走产品3完成下料。

如图4所示，为了实现相同直径不同高度产品通用，需要及时调整下底座高度，调整高度前需要先将下底座7上的螺钉6取下，解除上下底座的抱死状态，使用内六角扳手11径向转动，通过螺纹调整下底座7高度，当产品3与中模4上表面平齐时说明下底座7高度调整到位，然后将下底座7上的螺钉6装配到位使上下底座螺纹抱死。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：包括冲头(1)、模盖(2)、中模(4)、上底座(5)、下底座(7)、底杆(8)；

下底座(7)位于上底座(5)内腔中，且通过螺纹与上底座(5)内壁配合；下底座(7)中心设有凹腔，底面设有内六角孔和螺钉孔，内六角孔和内六角扳手配合，用于调节下底座(7)的高度；

上底座(5)顶部设有通孔；

中模(4)位于上底座(5)上方，其内设有通孔；

底杆(8)小径端穿过上底座(5)和中模(4)的通孔，大径端顶抵在下底座(7)凹腔内的台阶面上；

模盖(2)位于中模(4)上方，其内设有通孔；

冲头(1)小径端穿过模盖(2)的通孔，产品(3)位于冲头(1)小径端和底杆(8)小径端之间。

2.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：还包括弹簧(9)；所述弹簧(9)套在底杆(8)小径端上，且位于上底座(5)内腔中。

3.根据权利要求2所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：弹簧(9)长度与上底座(5)内腔内螺纹长度相同，弹簧(9)直径大于底杆(8)小径端直径。

4.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：还包括螺钉(6)；所述螺钉(6)用于实现上底座(5)和下底座(7)螺纹抱死，防止在工作时上底座(5)和下底座(7)螺纹发生相对运动。

5.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：所述中模(4)底部和上底座(5)顶部设有配合的台阶面。

6.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：所述模盖(2)底部和中模(4)顶部设有配合的台阶面。

7.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：所述下底座(7)外螺纹中部位置横向开槽，角度为150°，高度为1.5mm，与螺钉(6)配合使用实现上下底座螺纹抱死。

8.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：所述模盖(2)设置了锥面，锥面角度为60°，用于扩大装药口空间，便于机械手臂装药；同时模盖(2)的锥面与圆孔之间的过渡面采用圆滑处理，避免过多的药剂堆积在过渡面产生产品质量与安全问题。

9.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装，其特征在于：所述冲头(1)的小径端直径按照产品(3)内孔尺寸设计。

10.根据权利要求1所述的一种通用性火工药剂装压工装的火工药剂装压方法，其特征在于，包括如下步骤：

将中模(4)套在伸出上底座(5)的底杆(8)上，并与上底座(5)台阶面配合到位后，装入待压药剂的产品(3)，使其落在装入中模(4)内的底杆(8)上，通过内六角扳手调节下底座(7)高度，进而控制底杆(8)伸入中模(4)的高度，使产品(3)上端面与中模(4)上端面平齐，将螺钉(6)装入下底座(7)螺钉孔到位后，实现上底座(5)和下底座(7)螺纹抱死，固定产品(3)；

将底杆(8)位置调整到位后，将模盖(2)、冲头(1)放入工装盛具中，工装盛具通过传送带在自动设备中运动，利用自动设备中的直线模组夹取模盖(2)并装配到中模(4)的台阶面上实现配合，机械手臂从模盖(2)的锥孔面倒入一份药剂后，直线模组夹取冲头(1)穿过模盖(2)的内孔并压在产品(3)的药面上实现配合与加压。

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